Registration Number
0824U003276, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
13-12-2024
popup.evolution
o
Title
Air temperature and atmospheric precipitation changes in Ukraine studied based on the developed gridded daily dataset of high spatial resolution and special climate extreme indices
Author
Vladyslav Sidenko,
popup.head Oleg Skrynyk
popup.opponent Valerii Khokhlov
popup.opponent Svitlana Boychenko
popup.review Balabukh Vira O.
popup.review Oleksiy Kryvobok
popup.rada
Ukrainian Hydrometeorological Institute of the State Emergency Service of Ukraine and the National Academy of Sciences of Ukraine
Description
Дисертаційна робота присвячена аналізу змін клімату в Україні, зокрема екстремальних кліматичних явищ пов'язаних із температурою повітря та атмосферними опадами, на основі розробленої бази сіткових даних високої просторової роздільності (0,1º×0,1º; ~10 км×10 км) за період 1946-2020 рр. та кліматичних проєкцій до кінця XXI століття.
Актуальність теми зумовлена необхідністю розробки заходів адаптації та пом'якшення наслідків швидких кліматичних змін, що впливають на життєдіяльність людини та природу. Ці заходи потребують надійної емпіричної кліматичної інформації з високою роздільністю та адаптованих до області дослідження даних кліматичних проєкцій.
Об’єктом дослідження є приземна температура повітря та атмосферні опади в Україні, а предметом — кліматологічні аспекти екстремальних подій та явищ погоди пов'язаних із температурою повітря та атмосферними опадами, та їх регулярні зміни за період спостережень (1946-2020 рр.) і за даними кліматичних проєкцій (2021-2100 рр.).
Сформовано цифрову базу даних станційних 178 часових рядів добових значень мінімальної (TN), середньої (TM) та максимальної (TX) температури повітря та сум атмосферних опадів (RR) за період 1946-2020 рр. При її формуванні здійснено оцифровування 3 571 778 пропущених значень, що дозволило значно підвищити повноту та якість рядів. Проведено аналіз рядів на наявність помилок та кліматологічної неоднорідності за допомогою спеціалізованого ПЗ (INQC, Climatol). Ідентифіковано та виправлено 263 розриви у рядах температури та 213 у рядах опадів.
Здійснено статистичний даунскейлінг станційних даних у вузли стандартної широтно-довготної регулярної сітки з кроком 0,1º×0,1º (~10 км×10 км) на основі геостатистичного моделювання з урахуванням фізико-географічних особливостей території України як додаткових детерміністичних предикторів за допомогою ПЗ MISH. Створено ClimUAd - базу даних сіткових часових рядів добових значень TM, TX, TN і RR для періоду 1946-2020 рр.
Сформовано статистичні ансамблі з одинадцяти ГКМ CMIP6 для сценаріїв SSP2-4.5 та SSP5-8.5. Виконано статистичне коригування даних кліматичних проєкцій на основі ClimUAd методом квантильного дельта відображення.
Для оцінювання кліматичних змін розраховано річні ряди 9 індексів, які характеризують температурний режим, та 5 індексів, які характеризують режим атмосферних опадів. Розраховано лінійні тренди за методами МНК та Сена, статистичну значущість трендів оцінено за допомогою тесту Манна-Кендала у кожній вузловій точці для періодів: 1946-2020 рр. та 2021-2100 рр. Також розраховано різниці між значеннями індексів, усереднених за два періоди 2031-2060 рр. (близьке майбутнє) та 2071-2100 рр. (далеке майбутнє) та базовим кліматичним періодом 1991-2020 рр.
В Україні спостерігається зміна режиму екстремальності температури повітря та атмосферних опадів. Для періоду 1946-2020 рр. на фоні зростання річної середньої температури з інтенсивністю 0,28 °C/10 р. у загальному спостерігається збільшення кількості екстремальних подій, пов'язаних з високими температурами (SU, TR, TX90P, TN90P), та зменшення кількості екстремальних подій, пов’язаних з низькими температурами (FD, ID, TX10P, TN10P).
За сценарієм SSP2-4.5 в середньому за територією України прогнозується зростання річної температури повітря (0,27 °C/10 р.), збільшення кількості екстремальних явищ високих температур та зменшення кількості екстремальних явищ низьких температур. Індекси опадів характеризуються додатними тенденціями. Найінтенсивніші зміни проявлятимуться у зменшенні кількості морозних днів (-3,2 днів/10 р.), збільшенні кількості літніх днів та тропічних ночей (3,0 та 2,51 днів/10 р., відповідно), а також збільшенні річної суми опадів (2,39 мм/10 р.).
За сценарієм SSP5-8.5 прогнозується значно інтенсивніше зростання річної температури повітря (0,68 °C/10 р.), збільшення кількості екстремальних явищ високих температур та зменшення кількості екстремальних явищ низьких температур. Найбільші зміни очікуються у збільшенні кількості тропічних ночей (7,9 днів/10 р.), зменшенні кількості морозних днів (-7,78 днів/10 р.), збільшенні кількості літніх днів (6,84 днів/10 р.) та зростанні відсотка теплих днів (1,91 %/10 р.). Найбільше зростання екстремальних опадів прогнозується для кількості днів з сильними опадами (0,16 днів/10 р.) та частки опадів дуже вологих днів (0,96 %/10 р.).
У кінці поточного століття слід очікувати більш інтенсивні зміни клімату порівняно із його серединою. Для періоду 2031-2060 рр. прогнозовані зміни в індексах опадів та температури повітря за обома сценаріями SSP5-8.5 та SSP2-4.5 є співставними. Для періоду 2071-2100 рр. сценарій SSP5-8.5 передбачає значно сильніші фонові зміни для всіх температурних індексів; SSP2-4.5 показує більше фонове зростання річної суми опадів. Зростання кількості днів з сильними опадами співставні. SSP5-8.5 передбачає більше зростання кількості днів з дуже сильними опадами, частки опадів дуже вологих та екстремально вологих днів.
Registration Date
2024-10-25
popup.nrat_date
2024-12-04 / 2026-07-01
